計及護套環(huán)流和電流分布的多回電纜線路溫度場及載流量研究.pdf

1、受到城市地形、地下空間限制,為了滿足大中城市電力供應(yīng)越來越多采用多回電纜線路同相多根并聯(lián)運行。但是,對于多回電纜線路同相多根并聯(lián)運行參數(shù)的計算,現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)程、規(guī)范不再適用。而目前對于多回電纜線路同相多根并聯(lián)運行的設(shè)計、施工并無相關(guān)規(guī)程、規(guī)范。并且,以往研究中常常將多回電纜線路同相多根并聯(lián)的護套環(huán)流、同相并聯(lián)多根電纜的電流分布的不均勻與溫度場及載流量計算完全獨立成不相關(guān)的領(lǐng)域,大部分文獻中僅僅涉及到其中之一,而不是將其聯(lián)系起來組成系統(tǒng)工

2、程進行研究。與此同時,在傳統(tǒng)的多回電纜線路溫度場及載流量計算中,各參數(shù)的取值一般均采用 IEC-60287標(biāo)準中的推薦值,而這與工程實際中電纜線路運行參數(shù)存在明顯差異,導(dǎo)致電纜線路載流量的理論值與實際值不符。
　　本文打破以往慣用思路,嘗試建立了計及護套環(huán)流和電流分布的多回電纜線路同相多根并聯(lián)的溫度場計算的精細化模型,并結(jié)合220kV坪江線等六回線路工程實際情況進行研究。本文取得的主要成果如下:
　　①首先,將電力電纜分別按

3、照絕緣材料、電壓等級、結(jié)構(gòu)特征、敷設(shè)條件等指標(biāo)加以分類。并以截面積2000mm2的YJLW02-127/220kV交聯(lián)聚乙烯電纜為例,對其基本結(jié)構(gòu)進行闡述。然后,詳細介紹了電纜線路四種常用敷設(shè)方式,即直埋敷設(shè)、排管敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)和隧道敷設(shè)各自優(yōu)缺點及適用范圍。最后,建立了涵蓋可靠性、經(jīng)濟型、可監(jiān)測性、載流量等指標(biāo)的敷設(shè)方式選擇評價體系。
　?、诮⒘硕嗷仉娎|線路護套環(huán)流、同相并聯(lián)電纜電流分布的等值計算模型,推導(dǎo)了多回電纜線路同相

4、多根并聯(lián)時護套環(huán)流、同相并聯(lián)電纜的電流分布計算方法,并編程求解。結(jié)合220kV坪江線等六回線路工程實際,建模計算了其在兩種不同排列方式下電纜線路按照四種相序排列加載電流時1~24號電纜護套環(huán)流、同相并聯(lián)兩根電纜的電流分布,并進行了對比研究。為建立計及護套環(huán)流和電流分布的220kV坪江線等六回線路溫度場計算的精細化模型打下基礎(chǔ)。
　　③根據(jù)220kV坪江線等六回線路的具體參數(shù)以及敷設(shè)方式,首先分段建立了其溫度場計算的截面物理模型;緊

5、接著,根據(jù)傳熱學(xué)原理建立了電纜群及其周圍敷設(shè)區(qū)域內(nèi)的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程,并結(jié)合②中內(nèi)容分別對初始條件、內(nèi)部熱源損耗值以及各熱力學(xué)參數(shù)進行計算和取值,從而建立計及護套環(huán)流和電流分布的220kV坪江線等六回線路溫度場計算的精細化模型。將求解區(qū)域用三角形網(wǎng)格進行自動劃分并對穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程進行求解,得到在100％額定負荷電流和120％額定負荷電流下電纜群及其周圍敷設(shè)區(qū)域的溫度分布;最后,利用雙點弦截法對各分段電纜線路的載流量進行計算和分析。